KR101254685B1 - 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템 - Google Patents

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글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨
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Abstract

패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템은, 직교하게 배향된 열 및 행 전극 어레이와, 개별적인 발광 소자를 형성하는 각 열 및 행 전극의 교차점에서의 전극 사이에 위치한 전자 발광층을 구비한 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이를 구비한다. 드라이버는 행 전극 어레이 내의 행 전극의 서로 다른 그룹에게 서로 다른 시간에서 별개의 신호를 제공하고, 각 그룹의 행 전극은 적어도 2개의 상이한 레벨 신호를 동시에 수신한다. 디스플레이 드라이버는 입력 이미지 신호를 수신하고 처리하여 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 제공한다. 열 드라이버는, 행과 열 신호의 동시 인가에 의해 개별적인 발광 소자가 발광하도록, 행 전극 그룹에 신호가 제공되는 동시에 열 전극 어레이 내의 복수의 열 전극에 신호를 동시에 제공하기 위해 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호에 응답한다.

Description

패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템{PASSIVE MATRIX ELECTRO-LUMINESCENT DISPLAY SYSTEM}
본 발명은 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템 및 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이의 구동 방법에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이를 형성하는 다수의 기술들이 공지되어 있다. 그 중 하나의 기술은 한 쌍의 전극 사이에 박막층의 전자 발광 물질을 코팅함으로써 전자 발광 디스플레이를 형성하는 것이다. 이러한 기술을 사용하는 디스플레이는, 전자 발광 물질이 전기적으로 자극을 받을 때, 2개의 전극 사이의 전류에 따라서 광을 생성한다. 전자 발광 디스플레이는 주로 액티브 매트릭스 또는 패시브 매트릭스로 분류된다. 액티브 매트릭스 디스플레이는 디스플레이 내의 각각의 화소에 상대적으로 복잡한 액티브 회로를 사용하여, 전자 발광 물질층(들)을 지나는 전류의 흐름을 제어한다. 각 화소에 이러한 액티브 회로를 형성하는 것은 비용이 높을 수 있으며, 종종 이들 회로의 성능이 다소 제한된다. 예를 들어, 발광 소자로의 전류를 제어할 때, 저온 폴리실리콘에 제공된 회로는 종종 공간적인 불균일성을 나타내는 반면, 비정질 실리콘에 제공된 회로는 종종 시간에 따른 심각한 문턱값 변동(threshold shifts)을 나타낸다.
패시브 매트릭스 EL 디스플레이는 그들의 구성에 있어서 매우 단순하다. 일반적으로, 디스플레이는 행 전극 어레이와 열 전극 어레이를 포함한다. 포지티브 전위가 2개의 전극 사이에 형성될 때, 이들 전극 사이의 EL 물질이 발광하도록, EL 물질은 이들 전극 사이에 배치된다. 따라서, 디스플레이 내의 발광 소자 각각은 행 전극과 열 전극의 교차에 의해 형성된다. 이러한 유형의 디스플레이는 각각의 화소 위치에 고가의 액티브 회로를 형성할 필요가 없기 때문에, 액티브 회로는 더 적은 비용으로 구성할 수 있다. 이들 디바이스에서, 열 전극은 전형적으로, 사용자에게 광을 볼 수 있게 하기 위해, 행 전극보다 저항성이 높지만 투과성인 ITO, 혹은 몇몇 다른 물질로 형성된다.
다수의 패시브 매트릭스 EL 디스플레이 시스템은 이하의 문헌에 개시되어 있다. 예를 들어, Okuda 등의 "Driving system for driving luminous elements"의 미국 특허 제 5,844,368 호는 패시브 매트릭스 EL 디스플레이를 구동하는 시스템을 개시하고 있다. 이러한 방법 및 가장 전형적인 패시브 매트릭스 EL 구동 방법에서, 전력이 한번에 하나의 행 전극에 공급되어, EL 물질을 통해 열 라인의 각각에 흐르게 된다고 가정한다. 전력을 발광 소자의 하나의 라인에만 공급함으로써 디스플레이를 구동하는 방법은 2가지의 중대한 문제점을 초래한다.
이들 2가지 문제점 중 하나는, 각각의 디스플레이는 이상적으로 발광 소자의 라인이 수백 개이어서 각각의 발광 소자는 매우 짧은 시간 동안에 발광한다는 것을 암시한다는 것이다. 따라서, 각각의 발광 소자는, 합당한 시간 평균의 휘도값을 얻기 위해, 매우 고휘도로 발광하는 것이 요구될 것이다. 이들 디바이스로부터의 광 강도는 전류에 비례하기 때문에, 상대적으로 높은 전류가 각각의 발광 소자에 공급되어야 한다. 2006년 SID Mid Europe Chapter의 학회지에 Soh 등에 의해 "Dependence of OLED Display Degradation on Driving Conditions"의 제목으로 발행된 문헌에 개시되어 있는 바와 같이, 이는 개별적인 발광 소자의 수명을 상당히 단축시키며, 디스플레이 내의 화소 간의 혼선(cross talk)을 증가시킨다. 또한, 이러한 구동 방법은 고전류를 지원하는 구동 전자 부품이 필요하며, 이는 일반적으로 대규모의 고가의 실리콘 구동 칩으로 변형되며, 전극 양단, 특히, 잠재적으로 수백의 발광 소자에 전류를 동시에 공급하는 행 전극에 있어 고저항의 전압 및 전력 손실을 야기한다.
이들 2가지의 문제점 중 다른 하나는, 전류 누설 및 추측건대 동작되지 않는 발광 소자를 통한 발광을 피하기 위해, 각각의 사이클 동안에 각각의 발광 소자가 턴 온 및 턴 오프되어야 하기 때문에 발생하는 문제점이다. 이러한 문제점은, EL 층이 매우 얇고 저항이 높기 때문에, 유기 물질을 사용하는 EL 디스플레이에 있어서 특히 곤란하게 된다. 이러한 디스플레이에서, 각각의 발광 소자는 발광이 발생하기 전에 극복해야 하는 상당한 캐패시턴스를 가지고 있다. 이러한 캐패시턴스를 극복하기 위해서는 광을 생성하지 않는 상당한 전력을 필요로 하며, 이는 낭비적이다. 이러한 이슈는, 2006 SID Digest에 Yang 등에 의해 "PMOLED Driver Design with Pre-charge Power Saving Algorithm"의 제목으로 개시된 문헌에서 논의되어 있다. 이러한 문헌에 개시된 바와 같이, 디스플레이 내의 라인의 수가 증가함에 따라, 이러한 전력은 상당히 증가한다. 특히, 이 문헌에서는, 64 라인을 구비한 PM OLED에 있어, 전력의 거의 80%는 OLED를 구동(즉, 광 생성을 위해)하는데 소비하며, 전력의 20%는 라인이 턴 오프 및 턴 오프될 때 이러한 캐패시턴스를 극복하는데 소비된다는 것을 지적하고 있다. 해상도가 증가함에 따라, 이러한 비율은 극적으로 변하는데, 176 라인이 있을 때, 전력의 57%만이 광 생성에 소비되고, 전력의 43%가 이러한 캐패시턴스를 극복하는데 소비되게 된다. 따라서, 오프로부터 온으로 사이클링되는 라인이 디스플레이 상에 많이 존재할 때, 디스플레이는 에너지 효율성이 상당히 떨어지게 된다.
이들 문제점 각각에 의해 패시브 EL 디스플레이의 사용이 상당히 제한될 수 있다. 그러나, 이들 2가지 문제점은 결합하여, 이러한 디스플레이에 대한 응용 공간을 상당히 제한한다. 오늘날, 패시브 매트릭스 EL 디스플레이의 응용은, 일반적으로 128 라인보다 적고 전형적으로 대각선으로 1.5 인치보다 적은 디스플레이에 한정된다.
이들 2가지 문제점 중 적어도 첫번째 문제점을 해결하기 위한 하나의 접근 카테고리는 패시브 매트릭스 EL 디스플레이의 멀티 라인 어드레싱을 제공하는 것이다. 이러한 방법은 어느 하나의 EL 발광 소자를 통한 피크 전류를 감소시킬 가능성을 가지고 있어, 물질의 수명을 연장하고 구동 전압을 상당히 감소시킬 수 있다. 또한, 복수의 행이 동시에 관여하기 때문에, 전극의 저항으로 인한 전력 손실을 상당히 감소시킬 수 있다.
Yamazaki 등에 의한 "Image Display Apparatus"의 미국 공개 특허 공보 제 2004/0125046 호에는, 이러한 하나의 멀티 라인 어드레싱 방법이 제공되어 있다. 표면 전도형 전자 발광 장치의 사용에 대해 주로 개시되어 있으며, 이러한 접근법은 EL 디스플레이에 대해서도 개시되어 있다. 이러한 접근법에서, 디스플레이의 수직 어드레스가능성보다 더 적은 수직 어드레스가능 화소를 가진 입력 이미지 신호는, 입력 비디오 신호를 수신하고, 디스플레이의 열 방향에 교차하여 수평 에지 강조 처리(horizontal emphasis process)(즉, 에지 선명화 처리(edge sharpening))를 제공하고, 디스플레이의 2 이상의 행을 선택하고, 처리된 입력 이미지 신호에 응답하여 디스플레이의 열에 대한 전압을 변조(modulate)함으로써, 디스플레이된다. 이러한 접근법은 이미지 신호를 제공하기 위해 상대적으로 간단한 이미지 프로세싱을 필요로 하며, 기존의 패시브 매트릭스 드라이버와 매우 유사한 드라이버를 사용할 수 있다. 이러한 방법은, 종래 기술로서 알려진 1회 1라인 구동 기술(one line at a time drive technique)을 사용하는 디스플레이에 비해, 구동 전류 및 전압을 감소시킬 수 있지만, 2개의 인접하는 라인에 동일 신호를 단순히 제공하면, 이미지는 수직 방향의 선명도에서 상당한 손실이 발생하고, 에지 강조 처리가 제공하는 개선의 정도는 제한적일 수 있다. 따라서, 한번에 디스플레이의 2개의 행을 동시에 선택하는 경우와, 한번에 3개의 행을 선택하는 것이 유용한 특정 환경하에서, 이러한 방법을 제공하여 상대적으로 양호한 디스플레이를 제공하는 것이 가능하지만, 상당한 레벨의 이미지 얼룩을 발생시키지 않고 동시에 사용할 수 있는 행의 수는 매우 제한적이다.
Sylvan에 의한 "Procede de pilotage d'un dispositif d'affichage d'images a matrice passive par selection multilignes"의 유럽 공개 특허 공보 제 1 739 650 호에는, 디스플레이의 1 리프레쉬(refresh) 동안에 복수의 행을 선택할 수 있지만, 후속의 디스플레이 리프레쉬 사이클 동안에는 단 하나의 행을 선택하는 개선된 방법이 개시되어 있다. 이러한 접근법은 선명도 이슈의 적어도 일부를 극복하고 있지만, 디스플레이는 실제로 보다 자주 사이클링되어야 하여, 충전 및 방전 사이클의 횟수가 보다 증가하고, 따라서, 캐패시턴스에 대한 전력을 증가시킬 필요가 있다. Eisenbrand 등에 의한 "Multiline Addressing by Network Flow"의 문헌에서, 유사한 접근법이 또한 개시되어 있다. 이러한 접근법에 의해, 보다 많은 행을 동시에 이용하여 몇몇 사이클을 완료할 수 있지만, 충전 및 방전 사이클의 횟수를 다시 한번 증가시킬 필요가 있는 계층적 접근법을 사용한다.
보다 최근에, Smith 등에 의해 PCT 출원된 "Multi-line addressing methods and apparatus"의 WO 2006/035246호와, "Multi-line addressing methods and apparatus"의 WO 2006/035248 호와, "Digital Signal Processing Methods and Apparatus"의 WO 2006/067520 호에서 다른 접근법이 논의되어 있다. 이들 공보는, 특이값 분해(Singular Value Decomposition) 등의 수학적인 방법을 이용하여, 입력 이미지를 서브프레임으로 분해하고, 발광 디스플레이 내의 복수의 행 및 열을 동시에 제어함으로써 이들 서브프레임을 디스플레이하는 방법을 제공한다. 이러한 접근법과 종래의 접근법 간의 주된 차이점은, 종래 접근법에서는 단 하나의 스캔 신호값만을 선택된 행 및 열에 제공했으며, 전형적으로 디지털 시간 다중화 신호를 열에 제공했다는 점에 있다. Smith의 접근법은 복수의 구동 레벨이 열 및 행 전극 둘 다에 제공되어야 한다는 것이다. 사실, 상술한 방법은 행 및 열 전극 상에 제공된 신호에 대한 풀 아날로그 제어를 필요로 하며, 가능하게는 이들 전극 각각에 대한 전류가 제어되어야 한다는 것이다. 이러한 방법은 드라이버의 복잡성을 추가시키며, 또한 보다 적은 아티팩트로 보다 많은 행을 동시에 관여시키는데 사용될 수 있도록 하는 보다 많은 제어를 허용한다. 불행하게도, Smith 공보의 각각에 기술된 방법은 다수의 단점을 가지고 있다. 가장 중요한 것은, 특히 비디오 정보의 풀 프레임을 처리하는 경우에, 상술한 분해 방법이 복잡하여 실시간으로 실현하기 어렵다는 것이다.
본 발명에 따르면, 입력 이미지를 수신하고, 이러한 입력 이미지를 처리하고, 이러한 처리된 이미지를 디스플레이하는 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템이 제공되며, 상기 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템은,
(1) 열 전극 어레이와, 열 전극 어레이에 수직으로 배향된 행 전극 어레이와, 열 전극 어레이와 행 전극 어레이 사이에 위치한 전자 발광층을 구비하되, 각 열 전극과 행 전극의 교차점이 각각의 발광 소자를 형성하는 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이와,
(2) 서로 다른 시간에 행 전극 어레이 내의 서로 다른 행 전극 그룹들에게 개별적인 신호를 제공하는 하나 이상의 행 드라이버로서, 각 그룹의 행 전극은 적어도 두 개의 서로 다른 레벨 신호를 동시에 수신하는 하나 이상의 행 드라이버와,
(3) 입력 이미지 신호를 수신하고 입력 이미지 신호를 처리하여, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호(a presharpened image control signal)를 제공하는 디스플레이 드라이버와,
(4) 신호가 행 전극 그룹들에게 제공됨과 동시에, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호에 응답하여 열 전극 어레이 내의 복수의 열 전극들에게 신호를 제공함으로써, 행 신호 및 열 신호의 동시 인가(concurrence)에 의해 각각의 발광 소자가 광을 생성하도록 하는 하나 이상의 열 드라이버
를 포함한다.
본 발명은, 연산적으로 단순하며, 모든 조건에서 어느 하나의 개별 발광 소자에 대한 피크 전류를 상당히 감소시키며, 그 결과 이미지 품질 아티팩트를 감소시키는 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 내의 비교적 많은 수의 행 전극을 동시에 제어하기에 적합하다. 본 발명은 행 전극에 따르는 IR 강하(drop)로 인한 전력 손실 및 디스플레이의 충전 및 방전으로 인한 전력 손실을 감소시킨다. 본 발명은 보다 높은 해상도, 보다 크고, 보다 가치있는 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이를 가능하게 한다.
도 1a는 본 발명의 시스템의 개략도이다.
도 1b는 본 발명을 실행하는데 유용한 디스플레이 드라이버의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 전자 발광 디스플레이의 단면도이다.
도 3은 본 발명을 이용하는데 유용한 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 사전 선명도 처리를 행하거나 또는 행하지 않은 본 발명의 시스템의 변조 전달 함수(Modulation Transfer Function : MTF)를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 사전 선명화 처리된 변조 전달 함수를 달성하는데 사용된 사전 선명화 처리 방법의 변조 이득을 나타내는 도면이다.
도 6은 전류 밀도에 따른 유기 발광 다이오드의 전형적인 휘도 안정성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 디스플레이에서 유용한 전형적인 유기 발광 다이오드의 구동 전류에 따른 구동 전압을 나타내는 도면이다.
도 8은 사전 선명화 처리를 행하거나 또는 행하지 않은 본 발명의 다른 시스템의 변조 전달 기능을 나타내는 도면이다.
도 9는 사전 선명화 처리를 행하거나 또는 행하지 않은 본 발명의 다른 시스템의 변조 전달 기능을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 시스템에 유용한 수평 블러(blur)을 적용하기 전후의 시스템의 변조 휘도 비율을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 시스템의 행 및 열 드라이버에 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 제공하는데 유용한 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 시스템의 행 및 열 드라이버에 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 제공하는데 유용한 다른 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도면의 각 부분의 명칭
2 : 디스플레이 4 : 기판
6 : 열 전극 8 : 전자 발광층
10 : 행 전극 12 : EL 발광 소자
16 : 행 드라이버 18 : 열 드라이버
20 : 디스플레이 드라이버 22 : 입력 이미지 신호
24 : 행 전극 그룹 26 : 행 전극 그룹
28 : 행 전극 그룹의 중심 근방의 행 전극
30 : 입력 이미지 신호를 수신하는 단계
32 : 옵션인, 행 전극의 개수를 선택하는 단계
34 : 사전 선명화 처리 단계
36 : 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 제공하는 단계
38 : 신호를 제공하는 단계 40 : 수직 변조 전달 함수
42 : 변조 축 44 : 주파수 축
46 : 최종 수직 변조 전달 함수
48 : 사전 선명화 처리 커널의 공간 주파수 응답
50 : 휘도 안정성 함수 54 : 구동 전압 함수
60 : 본래의 수직 변조 전달 함수 62 : 최종적인 수직 변조 전달 함수
70 : 본래의 수직 변조 전달 함수 72 : 최종적인 수직 변조 전달 함수
76 : 수평 라인 78 : 수평 변조 전달 함수 비율
80 : 출력 버퍼로부터 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 행을 획득하는 단계
82 : 행 전극 그룹을 활성화하는 단계
84 : 열 드라이버 신호를 제공하는 단계
86 : 열 전극 신호를 제공하는 단계
88 : 행을 선택 해제하는 단계
90 : 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 다음 행을 획득하는 단계
92 : 행 전극의 다음 그룹을 활성화하는 단계
94 : 다음 열 드라이버 신호를 제공하는 단계
96 : 다음 열 전극 신호를 제공하는 단계
98 : 행 전극을 선택 해제하는 단계
100 : 판정 단계
110 : 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 행을 획득하는 단계
112 : 행 전극 그룹을 활성화하는 단계
114 : 열 드라이버에 신호를 제공하는 단계
116 : 캐패시턴스를 프리차지하는 단계
118 : 전류를 제공하는 단계 120 : 방전 단계
122 : 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 선택된 행을 획득하는 단계
124 : 행 전극의 다음 그룹을 활성화하는 단계
126 : 열 드라이버에 신호를 제공하는 단계
128 : 프리차지 단계 130 : 전류를 제공하는 단계
132 : 방전 단계 134 : 제 1 스캔 완료를 판정하는 단계
136 : 모든 스캔 완료를 판정하는 단계
138 : c 증분 단계 140 : i 증분 단계
142 : i 설정 단계 150 : 입력 버퍼
152 : 선명화 처리 유닛 154 : 출력 버퍼
156 : 데이터 셀렉터 158 : 타이밍 생성기
도 1에 도시된 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템을 제공함으로써, 피크 구동 전류가 감소된다. 설명하는 바와 같이, 디스플레이 드라이버(20)는 입력 이미지 신호(22)를 수신하여 이 이미지 신호에 사전 선명화 처리 단계를 수행하여 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 생성한다. 하나 이상의 행 드라이버(16)는 디스플레이(2)를 형성하는 전극 어레이 내의 행 전극 그룹(24)에 고정된 구동 신호 세트를 하나의 시간 간격 동안에 동시에 제공하며, 상이한 시간 간격에 별개의 신호를 행 전극 어레이 내의 다른 행 전극 그룹(26)에 제공한다. 각각의 시간 간격 동안에, 행 드라이버(16)는 적어도 2개의 다른 구동 레벨을 행 전극 그룹(24)에 제공한다. 바람직하게, 적어도 2개의 구동 레벨은 적어도 3개의 행 전극 그룹을 구동하는데 사용되며, 이들 적어도 2개의 구동 레벨은 그들의 중심 부근에 피크를 가지며, 그 피크의 양 측면 상에서 보다 낮은 비-제로(nonzero) 값을 갖도 록 분포될 수 있다. 적어도 2개의 구동 레벨이 행 전극 그룹(24, 26)에 제공되기 때문에, 행 및 열 신호의 동시 인가에 의해 개별적인 발광 소자가 발광하도록, 하나 이상의 열 드라이버(18)는 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호에 응답하여 열 전극 어레이 내의 복수의 열 전극에 신호를 동시에 제공할 수 있다.
디스플레이 드라이버(20)는 동일한 방식으로 입력 이미지 신호(22) 내의 각각의 후속 라인을 사전 선명화 처리할 수 있으며, 하나 이상의 행 드라이버는 동일한 고정된 구동 신호 세트를 디스플레이(20) 내의 다른 행 전극 그룹(즉, 26)에 제공할 수 있으며, 하나 이상의 열 드라이버는, 행 및 열 신호의 동시 인가에 의해 다른 개별적인 발광 소자가 발광하도록, 후속 시간 간격 동안에 그 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 후속 라인에 응답하여 열 전극 어레이 내의 복수의 열 전극에 신호를 동시에 제공할 수 있다. 사전 선명화 필터 및 행 드라이버 신호의 적절 조합을 선택함으로써, 패시브 매트릭스 EL 디스플레이 시스템은 전형적으로 3 이상인 행 전극의 그룹(24, 26)을 이용하여 고품질의 이미지를 제공할 수 있다. 이러한 방법을 이용하여 패시브 매트릭스 EL 디스플레이 상에 이미지를 디스플레이하면, 임의의 EL 발광 소자(12)를 통하고 임의의 행 전극(10)에 따르는 피크 구동 전류를 상당히 감소시킬 수 있어, 디스플레이 드라이버(20)가 입력 이미지 신호(22)의 상대적으로 단순한 이미지 프로세싱만을 수행하게 하면서, EL 디스플레이 시스템의 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 패시브 매트릭스 EL 디스플레이 시스템에 대한 보다 상세한 설명이 이하에 주어질 것이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 전형적으로, 이러한 시스템 은 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이(2)와, 하나 이상의 행 드라이버(16)와, 하나 이상의 열 드라이버(18)와, 디스플레이 드라이버(20)와, 입력 이미지 신호(22)의 소스로 구성될 수 있다. 일반적으로, 디스플레이 드라이버는 사전 선명화 처리를 포함하여 필요한 이미지 프로세싱을 수행할 것이며, 적어도 타이밍 신호를 행 드라이버(16)에, 또한, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호에 대응하는 신호를 열 드라이버(18)에 제공하며, 이후에, 전압 또는 전류값이 행 전극(10)과 열 전극(6)에 제공될 것이다. 이들 신호는 각각의 발광 소자(12)를 지나는 전류를 제어하고, 발광 소자(12)는 행 전극(10)과 열 전극(6) 각각의 교차점에 의해 정의된다.
디스플레이 드라이버(20)는, 입력 이미지 신호(22)를 수신하고, 그 이미지 신호를 사전 선명화 처리하고, 적어도 타이밍 신호를 하나 이상의 행 드라이버(16)에 제공함과 동시에, 이 이미지 신호를 하나 이상의 열 드라이버(18)에 제공할 수 있는 디지털 또는 아날로그 장치일 수 있다. 이러한 디스플레이 드라이버(20)는 보다 높은 레벨의 프로세서에 내장될 수 있으며, 예를 들어, 셀룰러 폰 또는 디지털 카메라의 주된 디지털 신호 프로세서에 내장될 수 있다. 이와 달리, 디스플레이 드라이버(20)는 독립형의 디지털 신호 프로세서 ASIC 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이 등의 독립형 장치일 수 있다. 전형적으로, 디스플레이 드라이버는 도 1b에 도시된 구성 요소를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이 드라이버(20)는 입력 버퍼(150)를 포함할 수 있다. 이러한 입력 버퍼(150)는 입력 이미지 신호(22)의 일부를 수신하여 임시 저장할 수 있으며, 전형적으로 입력 이미지 의 복수의 행을 포함할 수 있다. 또한 입력 이미지 신호(22)를 사전 선명화 처리하는 선명화 처리 유닛(152)이 도시되어 있다. 타이밍 생성기(158)는 타이밍 신호를 선명화 처리 유닛(152)에 제공하여, 적절한 시기에 입력 버퍼로부터 데이터를 판독할 수 있게 한다. 일단 입력 이미지 신호가 사전 선명화 처리되면, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호가 출력 버퍼(154)에 저장될 것이다. 전형적으로, 출력 버퍼(154)는 풀 프레임 버퍼이며, 디스플레이(2) 내에 행 전극(10)이 존재하는 것만큼 많은 행의 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 저장할 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 데이터 셀렉터(154)는 타이밍 생성기로부터의 신호에 응답하여, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 출력 버퍼(154)로부터 열 드라이버(18)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 생성기(158)는 제어 신호를 도 1a의 행 드라이버(16)에 제공하여, 하나 이상의 행 드라이버(16)와 하나 이상의 열 드라이버(18)가 행 및 열 신호의 동시 인가에 의해 개별적인 발광 소자의 발광을 일으키도록 보장할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 디스플레이 드라이버(20)는 행 구동값을 선택하여 이들 행 구동값을 행 드라이버(16)에 제공하기 위한 유닛(도시 생략)을 더 포함할 수 있다.
디스플레이(2)의 단면도가 도 2에 도시되어 있다. 이러한 디스플레이(2)는 보통 기판(4) 상에 형성될 것이다. 열 전극 어레이(6)는 전형적으로 이러한 기판(4) 상에 형성될 것이다. 그 다음, 전자 발광층(8)이 열 전극(6) 위에 배치될 것이다. 마지막으로, 행 전극 어레이(10)가 전자 발광층(8) 위에 배치될 것이다. 이들 행 전극(10)은 도 1에 도시된 열 전극 어레이(6)에 수직으로 배향될 수 있다. 이들 전극 중 하나의 전극, 전형적으로 행 전극(10)은 캐소드의 역할을 하며, 다른 하나의 전극, 전형적으로 열 전극(6)은 어노드의 역할을 할 것이다. 그 다음, 발광 소자(12)는 캐소드로부터 어노드로 흐르는 전류의 함수로서 강도가 변하는 광을 생성할 것이다.
도 1은 디스플레이(2)에 걸쳐 수평으로 연장하는 행 전극(10)과, 디스플레이(2)에 걸쳐 수직으로 연장하는 열 전극(6)을 도시하고 있음을 알아야 한다. 그러나, 당업자라면, 이들 전극은 편의상 이러한 방식으로 개시되어 있음을 알 것이다. 사실, 2개의 전극 어레이(6, 10)가 서로 수직 관계에 있는 한, 이러한 배향은 필요한 것은 아니다. 또한, 도 2는 열 전극(6)이 기판(4) 상에 패터닝되고, 행 전극(10)이 전자 발광층(8) 위에 증착된 것을 도시하고 있음을 알아야 한다. 다시 한번, 당업자라면, 이들의 특정 배치가 편의상 도시되고, 전자 발광층(8)이 행 전극(10)과 열 전극(6) 사이에 배치되어 있는 한, 기판에 대한 2개의 전극의 상대적인 위치가 본 발명에서 중요하지 않음을 알 것이다.
도 1에 도시된 디스플레이 시스템은 하나 이상의 행 드라이버(16)를 더 포함할 것이다. 이러한 시스템에서, 이들 행 드라이버(16)는 임의의 단일 이미지를 제공함과 동시에, 구동 신호 세트를 행 전극 어레이 내의 행 전극 그룹(24)에 동시에 제공할 것이다. 이러한 시스템 내에서, 행 드라이버(16)는 각각의 시간 간격 동안에 적어도 2개의 다른 구동 레벨을 행 전극 그룹(24)에 제공하며, 바람직하게, 적어도 2개의 구동 레벨은, 행 전극 그룹(24)의 중심 부근의 행 전극(28)에 있어 피크를 가지며, 피크의 양 측면에서 보다 낮은 비-제로 값을 갖도록, 분포되어 있다. 전형적으로, 이들 행 드라이버(16)는 전류 싱크의 역할을 할 것이다. 행 드라이버(16)는 고정된 구동 레벨 세트만을 제공하도록 설계될 수 있거나, 상이한 구동값 세트가 선택되거나 디스플레이 드라이버(20)에 의해 입력될 수 있도록 프로그램가능하다.
또한, 본 시스템은 하나 이상의 열 드라이버(18)를 포함할 수 있다. 이들 열 드라이버(18)는 열 전극 어레이 내의 복수의 열 전극에 신호를 동시에 제공할 수 있다. 복수의 행 전극 및 복수의 열 전극에 신호를 제공함으로써, 2차원의 발광 소자 어레이(12)는 동시에 전원 공급되어 광을 생성할 것이다.
도 1에 도시된 디스플레이 드라이버(20)는 2차원의 입력 이미지 신호(22)를 수신하고, 이 입력 이미지 신호를 처리하여 행 드라이버(16) 및 열 드라이버(18)에 제어 신호를 제공할 것이다. 본 발명의 디스플레이 드라이버(20)는 도 3에 도시된 기본 프로세스를 수행할 것이다. 도시된 바와 같이, 이러한 프로세스는, 입력 이미지 신호를 수신하는 단계(30)와, 선택적으로, 그들의 상대적인 신호 레벨을 사용할 행 전극의 개수를 선택하는 단계(32)와, 행 전극(10)의 방향에 따른 축에 수직인 방향으로 입력 이미지 신호를 사전 선명화 처리하는 단계(34)와, 신호, 전형적으로 적어도 타이밍 신호를 행 드라이버(16)에 제공(38)함과 동시에, 디스플레이를 구동하기 위한 열 드라이버(18)에 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 제공하는 단계(36)를 포함한다. 그 다음, 행 및 열 드라이버(16, 18)는, 복수의 행 전극(10)과 복수의 열 전극(6)의 교차점인 발광 소자(12)가 동시에 발광할 수 있게 하는 신호를 복수의 행 전극(10)과 복수의 열 전극(6)에 동시에 제공한다. 행 전 극은 복수의 구동값을 가지고 있기 때문에, 행 전극에 수직으로 발생된 광이 복수의 행 전극에 걸쳐 변화하도록, 행 전극은 동시에 발광할 수 있다.
전형적으로, 입력 이미지 신호(22)는 디스플레이 내의 발광 소자(14)의 각 컬러를 구동하기 위한 2차원의 코드값 어레이를 포함할 수 있다. 그러나, 이 신호는 또한 아날로그 신호일 수 있다. 전형적으로, 사전 선명화 처리 단계(36)는 디지털 프로세싱 단계로서 수행될 수 있지만, 아날로그 도메인 내에서도 수행될 수 있다. 행 드라이버(16) 및 열 드라이버(18)에 신호를 제공하는 단계(36, 38)는 디지털 신호를 또한 제공할 수 있다. 전형적으로, 디스플레이 드라이버(20)는 사전 선명화 처리 단계(34)를 수행하는데 필요한 라인만큼 많은 라인의 입력 이미지 신호를 버퍼링할 것이다. 그 다음, 사전 선명화 처리 단계(34)가 수행될 것이다. 그 다음, 출력 데이터가 추후 디스플레이를 위해 출력 버퍼(154) 내에 저장될 수 있다. 입력 신호의 데이터 비율이 초당 30 프레임 이하인 것이 일반적이고, 디스플레이는 종종 60Hz의 비율 이상에서 스캔되기 때문에, 이러한 출력 버퍼(154)가 필요할 것이다. 또한, 그들이 수신되는 순서와 동일한 순서로 디스플레이 라인을 스캔할 필요는 없으며, 이러한 출력 버퍼(154)는 2차원의 코드값 어레이 내에서 행의 디스플레이의 순서를 용이하게 변화시키는데 유용할 수 있다.
전형적으로, 행 드라이버(16) 및 열 드라이버(18)는, 본질적으로 디지털 또는 아날로그일 수도 있는 전압 및 전류 신호를 행 전극(10) 및 열 전극(6)에 제공할 것이다. 본 발명의 실시예에서, 행 드라이버(16)는 이산 세트의 값 중에서 임의의 행 전극(10) 상의 전압을 스위칭할 수 있다. 전형적으로, 이들 값 중 하나의 값은, 선택된 행 전극(10)으로 전류가 흐를 수 있도록, 열 드라이버의 전압이 스위칭되는 때, 순방향 바이어스로 발광 소자(12)에 전류가 흐르지 못하게 할 수 있다. 또한, 행 드라이버(16)는, 열 전극(6)의 전압이 적절히 스위칭될 때, 순방향 바이어스로 발광 소자(12)에 전류가 흐르게 할 수 있는 적어도 2개, 바람직하게는 몇몇 추가의 전압을 제공할 수 있다. 그러나, 행 드라이버(16)는 이산 세트의 값보다는 연속적인 아날로그 전압 신호를 또한 제공할 수 있다.
열 드라이버(18)는 2개의 전압값 사이에서 전압값을 변조할 수 있으며, 발광 소자(12)의 휘도는 전류가 발광 소자(12)에 흐르게 될 수 있는 시간을 변조함으로써, 변조된다(즉, 열 드라이버는 시분할 다중화를 사용할 수 있다). 그러나, 열 드라이버(18)는 아날로그 전압 신호를 열 전극(6)에 제공하고, 신호의 전압을 변조함으로써 발광 소자(12)의 휘도를 또한 변조할 수 있다.
본 발명의 시스템 및 방법은 종래에 제공된 것과는 근본적으로 다른 접근법을 전자 발광 디스플레이의 멀티 라인 어드레싱에 제공한다. Yamazaki 및 Sylvan 문헌에 개시된 종래의 접근법은 간단한 사전 선명화 처리 단계가 수행될 필요가 있으나, 각각의 행 전극에 고정된 구동 레벨만을 제공한다. 각각의 행 전극에 고정된 구동 레벨만을 제공한다는 제약은 이들 접근법이 상당한 이미지 아티팩트를 생성함이 없이, 2 또는 3개의 행 전극의 소그룹보다 많은 전극을 동시에 이용하는 것이 가능하지 않다는 것이다. 한편, Smith 및 Eisenbrand 문헌 각각은 행 전극 그룹 각각에 복수의 구동 레벨을 제공하지만, 이들 구동 레벨은, 고정 레벨로 임의의 행 전극 상의 전류를 신뢰성있게 감소시키는 것을 어렵게 하는 이미지 내용에 의존 하며, 보다 중요하게, 이들 방법은 상대적으로 복잡한 2차원 이미지 프로세싱을 필요로 하여, 필요한 연산을 효율적인 비용 및 실시간으로 수행하는 것이 어렵다. 본 명세서에 개시된 접근법은, 디스플레이 드라이버가 복수의 행 구동 레벨로 간단한 사전 선명화 처리를 수행하는 것을 요구하고 있다. 본 출원인은 적절한 사전 선명화 처리 방법과 병행하여 복수의 행 구동 레벨을 적절히 선택함으로써, 비교적 많은 수의 행 전극을 동시에 구동함과 아울러 고품질의 이미지를 획득할 수 있음을 알게 되었다. 사실, 이미지 품질에 최소한의 영향으로 전류를 상당히 감소시키기 위해서는, 종종 5 이상 및 종종 10 이상의 행 전극을 동시에 사용하는 것이 유용하다.
현재의 접근법의 장점을 설명하기 위해, 본 발명에 따른 패시브 매트릭스 EL 디스플레이를 구동하는 3개의 별개 방법에 대한 예가 주어질 것이다. 각각의 예는 상이한 사전 선명화 처리 커널과 함께 상이한 세트의 행 전극 구동값을 사용하여 상이한 레벨의 피크 전류 감소를 달성할 수 있다. 본 발명의 패시브 매트릭스 EL 디스플레이 시스템은 단일 이미지를 디스플레이하기 위해 이들 접근법 중 하나를 적용할 수 있지만, 본 시스템은, 디스플레이의 해상도 또는 입력 이미지 신호의 주파수 내용 등의 요인에 따라 조정될 수 있어, 상이한 사전 선명화 처리 커널 및 행 구동값 세트를 적용하여 이미지 품질 및 전력 소비에 있어 만족스러운 타협점을 달성할 수 있음을 알아야 한다.
첫번째 예에서, 행 구동값 세트와 사전 선명화 처리 커널은, 한번에 하나의 라인을 사용하는 종래의 패시브 매트릭스 디스플레이 상에 동시에 이미지를 나타내 어 출력 이미지를 구성하는데 필요할 수 있는 피크 전류의 50%로 디스플레이 장치의 피크 전류를 감소킬 수 있음을 알게 되었다. 이러한 이미지를 달성하기 위해, 행 전극은 총 15개의 전극이 행 전극의 그룹(24, 26)을 형성하도록 구동될 것이며, 동시에 활성화될 것이다. 또한 행 전극은 행 전극 각각에 의해 소비되는 전류의 퍼센트가 표 1에 도시된 바와 같이 분포될 수 있도록 구동될 것이다. 표 1에는 적어도 2개의 서로 다른 구동 레벨이 제공됨을 알아야 한다. 사실, 총 15개의 구동 레벨들이 도시되었다. 또한 구동 레벨은 그들의 중심 부근에 피크를 가지고, 피크의 양측에 보다 낮은 비-제로 값을 갖도록 분포되어 있다. 즉, 중심의 행 전극(즉, 행 전극(8))에는 최대의 상대 구동값이 제공되며, 피크의 양 측면 상의 행 전극에 대해서는 보다 낮은 구동값이 제공된다. 그러나, 이러한 함수는 중심 전극으로부터의 거리가 증가함에 따라 단조적으로 감소하는 것이 아님을 또한 알아야 한다. 특히, 행 전극(5, 11)에 대한 구동값은 행 전극(6, 10)의 구동값보다 작지만, 행 전극(4, 12)의 구동값보다는 크다는 것을 알아야 한다. 즉, 중심 전극으로부터의 거리가 증가함에 따라, 전극 구동값은 감소하다가, 전극(4, 12)에서 2차 최대값으로 증가하고, 그 후 행 전극 그룹 내의 행 전극에 대해 감소한다. 행 전극이 이러한 방식으로 구동되고, 행 전극의 이러한 분포가 디스플레이 상에서 아래쪽으로 스캔될 때, 디스플레이 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 본래의 수직 변조 전달 함수(40)를 가질 것이다. 이러한 함수를 해석하기 위해, 이러한 변조 전달 함수의 몇몇 특성이 설명될 수 있다.
표 1
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먼저, 완전한 디스플레이의 변조 전달 함수는 주파수 축(44) 상의 0과 0.5 사이클/샘플 사이에서 변조 축(44)의 값이 1이고, 또한 정확히 0.5 사이클/샘플에서 0임을 알아야 한다. 또한, 변조 전달 함수가 샘플당 0.5 사이클보다 낮은 임의의 값에서 주파수 축을 횡단하면, 이미지 내에서 공간적인 정보가 손실되어 복원될 수 없다. 그러나, 변조가 감소하면, 비트 깊이에 있어 일부 손실이 발생하지만, 공간적인 정보의 손실은 사전 선명화 처리를 통해 보상될 수 있다. 또한, 완전한 디스플레이의 변조 전달 함수가 0과 0.5 사이클 샘플 사이에서 변조 축(42)의 값이 1을 가지고 있지만, 실제 시스템에서는 이러한 이상적인 목표값을 달성할 수 없으며, 0.5보다 다소 작은 주파수 축(44)의 값에 대해 1보다 상당히 작은 변조 축(42)의 값을 가진 시스템에 대해, 적합한 이미지 품질을 달성할 수 있게 하는 것이 중 요하다. 본 시스템의 본래의 변조 전달 함수(40)가 도 4에 도시되어 있다. 본 발명의 실시예에 있어, 변조 전달 함수(40)는 대략 0.5 사이클/샘플에서 주파수 축(44)을 횡단하며, 0.5 사이클/샘플보다 낮은 모든 주파수에 대해서는 양(+)의 값이다. 따라서, 본 발명은 사전 선명화 처리를 이용하여, 디스플레이가 존재할 수 있는 모든 공간적인 주파수에서 이미지의 변조를 복원할 수 있다. 본 발명에서, 이러한 사전 선명화 처리는, 예를 들어, 4, -5, -8, 4, -4, -19, -18, 220, -18, -19, -4, 4, -8, -5, 4의 값을 가진 수직 사전 선명화 처리 커널을 적용한 후, 결과값을 128로 나눔으로써 그 결과를 정규화하여 달성된다. 도 5는 이러한 사전 선명화 처리 커널(48)의 공간적인 주파수 응답을 도시한다. 이러한 사전 선명화 처리 커널은, 본 시스템(40)의 본래의 변조 전달 함수가 1보다 상당히 작은 모든 수직의 공간 주파수에 대해 1보다 상당히 큰 변조값을 제공하며, 본 발명에 따른 복수의 행 전극을 구동함으로써 감소되는 모든 공간 주파수에서의 변조 손실을 적어도 부분적으로 보상한다는 것을 알아야 한다. 이러한 사전 선명화 처리 커널이 적용된 후에, 최종 시스템 변조 전달 함수(46)는, 시스템(40)의 본래의 공간 주파수 응답이 1보다 큰 모든 공간 주파수에 대해, 본 시스템(40)의 본래의 변조 전달 함수보다 변조에 있어서 더 크다. 본 발명자에 의해 수행되는 시뮬레이션은, 이러한 최종적인 MTF를 가진 이미지가 매우 만족스럽고, 1회 1 라인 구동 방법을 이용하여 디스플레이되는 이미지에 비해 가시적으로 손실이 없다는 것을 증명하였다.
표 1에 도시된 행 구동값에 대한 논의로 되돌아가 본다. 상술한 바와 같이, 이들 행 구동값은 단조적으로 감소하지 않지만, 대신에 골(valley)을 포함한다. 행 구동값 내에 이러한 골이 존재하면, 결과적으로 대략 샘플당 0.1 내지 0.2의 사이클의 공간 주파수 사이에서 시스템 MTF(40)를 평탄하게 한다. 이러한 높은 평탄값(plateau)이 존재함에 따라, 상대적으로 작은 이득값으로 사전 선명화 처리 커널을 적용하면서, 이들 중간 주파수(즉, 사이클당 0.1 내지 0.2의 샘플)에 있어서의 변조 축(42) 상의 값을 획득할 수 있다. 사전 선명화 처리 커널에 대한 최대 이득값은 단지 2.26이며, 중심의 행 전극으로부터 단조적으로 경사진 행 구동값을 보다 많이 가질 수 있다는 것이 중요하다.
이러한 방법은 몇가지 장점을 가지고 있다. 먼저, 피크 전류는 종래의 1회 1 라인 구동 시스템에 있어서의 피크값의 50 퍼센트로 감소된다. 이러한 사실로 인해 EL 물질의 수명이 확장될 수 있다. 일 실시예에서, 유기 물질을 사용하는 EL 디스플레이는 도 6에서 관계식(50)으로 나타낸 바와 같이, 전류 밀도의 함수로서 열화된다는 것을 알고 있다. 이러한 관계식은 매우 비선형적이며, 따라서, 전류 밀도에 있어 약간의 감소에도 EL 물질의 휘도 안정성 또는 수명을 급격히 증가시킨다는 것을 알아야 한다. 종래의 1회 1 라인 구동 방법을 사용했다면 필요할 수 있는 피크 전류의 50%로 감소시킴으로써, 최대 전류 밀도가 50 퍼센트만큼 또한 감소될 수 있으며, 전형적으로, 4배 이상의 정도 수명을 확장할 수 있다.
둘째로, 휘도는 EL 디스플레이 시스템의 전류와 선형적으로 관련되어 있으며, 이는 종래의 해결책과 비교해 현재의 디스플레이 시스템의 휘도를 유지하기 위해, 동일 시간 평균 전류가 디스플레이 시스템을 통해 제공되어야 한다는 것을 의미한다. 그러나, 보다 낮은 피크 전류를 사용하면 이러한 휘도를 생성하는데 필요 한 전압을 감소시킨다. 도 7은 구동 전류(mA)와 구동 전압(V) 사이의 구동 전압 함수(54)를 도시한다. 피크 구동 전류를 감소시킴으로써, 구동 전압은 감소되며, 전류와 전압을 승산함으로써 전력이 계산되기 때문에, 발광하기 위해 디스플레이가 소비하는 전력은 피크 디스플레이 전류의 함수로서 감소된다.
셋째로, 1회 1 라인 어드레싱을 이용하는 종래의 패시브 매트릭스 디스플레이 시스템에서, 전형적으로, 행 전극은 상당한 저항율을 가지며, 행 전류는 수백 mA 정도, 보다 큰 디스플레이에 있어서는 수 A 정도일 수 있다. 따라서, I2R 손실로 인한 전력 손실은 상당히 감소할 수 있다. 이러한 전류를 여러 행 전극에 걸쳐 분산함으로써, 임의의 단일 행 전극 상의 전류가 상당히 감소되고, 따라서 I2R 손실로 인한 전력 손실이 상당히 감소되고, 또한 디스플레이의 소비 전력을 감소시킨다.
본 예에서, 총 14개의 행이 동시에 구동되었다는 것을 알아야 한다. 일반적으로, 본 방법을 이용하여 동시에 구동될 수 있는 행의 개수는 5 이상일 수 있지만, 본 방법은 3개의 라인만큼을 동시에 구동함으로써 적용될 수 있다. 또한, 동시에 구동되는 행 전극 그룹 중의 중심 전극에 있어서의 구동 레벨은 행 전극 그룹 중의 다른 행 전극의 구동 레벨보다 높다는 것을 알아야 한다. 모두가 동일 구동값을 갖는 2 이상의 중심 전극을 적용하여 본 방법을 사용할 수 있지만, 이들 중심 전극의 구동값보다 낮은, 중심으로부터 가장 먼 행 전극의 구동값을 종종 사용할 수 있다. 또한, 그룹 내의 중심 행 전극으로부터의 거리가 증가함에 따라, 행 전극 그룹 내의 전극에 대한 구동 레벨은 일반적으로 감소할 것이다. 행 전극 위치 에 따른 전극 구동값의 분포가 가우스 함수에 근사하도록, 이러한 구동 레벨의 감소는 단조적일 것이다. 일반적으로 구동값이 중심 전극으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소한다는 사실은 중요한 속성이며, 그 이유는, 이러한 속성이 없다면, 시스템(40)의 본래의 공간 주파수 응답이 샘플당 0.5의 사이클보다 작은 공간 주파수에 대해 0일 수 있어, 만족스러운 품질을 가진 이미지를 구성하기 어렵기 때문이다. 가우스의 주파수 응답은 가우스이며, 이러한 시스템 변조 전달 함수 응답은 종래의 사전 선명화 처리 필터를 이용하여 비교적 정확하게 보상될 수 있다는 것이 중요하다. 그러나, 행 전극 그룹을 구동하기 위한 일반적인 가우스 형태 함수의 테일(tail) 각각 내에 2차 최대값을 부가함으로써 이러한 가우스를 인터럽트하면, 보다 바람직한 시스템 변조 전달 함수가 제공된다.
이러한 실시예에서, 8개의 상이한 행 구동값만이 필요하지만, 당업자라면 2개만큼의 상이한 행 구동값으로 행을 구동하는 본 발명에 따른 행 드라이버를 구성할 수 있다. 이러한 시스템을 구현하기 위해, 소수의 이산 전압 또는 전류 싱크 신호 레벨만을 제공할 수 있는 행 드라이버를 구성할 수 있다. 이와 달리, 이들 행 드라이버는 행 구동 전압 또는 전류 싱크값의 풀 아날로그 제어를 제공할 수 있다. 그러면, 이들 구동값은 디스플레이 드라이버에 의해 프로그래밍되고 갱신되어 상이한 행 전극에 상이한 세트의 행 구동 신호를 제공할 수 있다.
이들 행 드라이버는 시분할 다중화를 이용하여 구동 사이클 동안에 2진 신호(즉, 오프되는 전압 또는 전류, 또는 온되는 전압 또는 전류)만을 제공할 수 있는 열 드라이버와 함께 사용될 수 있거나, 이들 열 드라이버가 연속적인 아날로그 전압 또는 전류 신호를 제공할 수도 있다.
앞선 설명에서 피크 전류를 50% 감소시킬 수 있는 방법을 제시하였지만, 피크 전류를 보다 크게 감소시키기 위해 동일한 일반적인 방법이 적용될 수 있다. 종래의 1회 1 라인 패시브 매트릭스 구동 방법에서의 피크 전류의 33%로 피크 전류를 감소시키는 하나의 방법은 표 2에 도시된 15개의 상대적인 행 전극 신호를 사용함으로써 달성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 일반적으로 이들 상대적인 행 전극 신호는, 피크값으로 증가한 다음, 각 테일 내에 하나의 피크를 제외하고 감소하게 된다. 이들 상대적인 행 전극 신호가 인가될 때, 도 8에 도시된 시스템(60)의 본래의 수직 변조 전달 함수가 달성된다. 다시 한번, 2, 0, -3, 2, 2, -56, 13, 144, 13, -56, 2, 2, -3, 0, 2의 값을 가진 수직 배향의 디지털 사전 선명화 처리 커널을 적용하고 그 결과를 64로 나눔으로써, 사전 선명화 처리 단계(36)가 달성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수의 행 전극의 그룹이 표 2에 도시된 상대적인 구동값으로 동시에 구동될 때, 이러한 사전 선명화 처리 커널은 중간 및 상위 공간 주파수에서 발생하는 변조 손실을 보상한다. 그러나, 이러한 사전 선명화 처리 커널은 4.09의 약간 높은 최대 이득값을 적용한다. 최종 시스템의 수직 변조 전달 함수(62)가 도 8에 도시되어 있으며, 시스템(60)의 본래의 변조 전달 함수보다 상당히 이상적인 것에 가깝다.
표 2
Figure 112009063998187-pct00002
이러한 동일한 방법들이 적용되어, 만족스러운 이미지 품질 손실로 피크 전류의 보다 많은 감소를 달성할 수 있다. 예를 들어, 피크 전류는, 표 3에 도시된 16개의 상대적인 행 전극 신호를 사용함으로써, 종래의 1회 1 라인 패시브 매트릭스 구동 방법에서의 피크 전류의 25%로 피크 전류를 감소시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 이들 상대적인 행 전극 신호는 일반적으로 피크값까지 증가한 후 감소한다. 이러한 예에서, 함수는 중심 행 전극의 양 측면 상에서 단조적임을 알아야 한다. 또한, 2개의 중심 전극, 특히, 행 전극(8, 9)은 피크값을 공유한다는 것을 알아야 한다. 이들 상대적인 행 전극 신호가 인가될 때, 도 9에 도시된 시스템의 본래의 수직 변조 전달 함수(70)가 달성된다. 다시 한번, 4.75의 최대 변조 이득을 제공하 며, 128의 정규화 상수에 의해 나누어지는 6, 2, -12, 21, -52, -50, -62, 422, -62, -50, -52, 21, -12, 2, 6의 값을 가진 수직 배향의 디지털 사전 선명화 처리 커널을 적용함으로써, 사전 선명화 처리 단계(36)가 달성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 이러한 사전 선명화 처리 커널은, 표 3에 도시된 상대적인 구동값으로 복수의 행 전극의 그룹을 동시에 구동할 때, 중간 및 상위 공간 주파수에서 발생하는 변조 손실을 보상한다. 최종적인 수직 시스템 변조 전달 함수(72)가 도 9에 도시되어 있으며, 시스템(70)의 본래의 변조 전달 함수보다 이상적인 것에 상당히 근접해 있다.
표 3
Figure 112009063998187-pct00003
상술한 접근법이 일반적으로 높은 이미지 품질을 가진 이미지를 생성할 수 있음에도 불구하고, 이들 방법이 최종 이미지 내에 특정 아티팩트를 생성할 수 있다. 이러한 아티팩트는 발생하는 얼룩의 직접적인 결과로서 발생하며, 여기서, 이미지 내의 수평 에지는 부자연스럽게 두드러져 보인다. 이러한 아티팩트는 여러 방식으로 극복할 수 있다. 그러나, 하나의 특히 유용한 방법은 행 전극에 평행한 수평 방향으로 이미지를 약간 블러(blur)하는 것이다. 이미지를 블러하는 이러한 옵션 단계는 사전 선명화 이미지 신호 단계(34)를 적용하기 전에 수행되어야 한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 시스템의 수평 변조 전달 함수 비율은 수평 라인(76)으로 표시된 바와 같이 모든 공간 주파수에 대해 1(unity)이다. 이러한 아티팩트는, 수평 방향으로 블러 커널(blur kernel)을 적용하여 라인(78)으로 표시된 변조 전달 함수 비율을 제공함으로써 수정될 수 있다. 이는 수직 라인의 선명도(sharpness)를 다소 감소시키지만, 인간의 시각계는 이미지의 선명도 레벨에 적응하기 때문에, 이들 라인을 블러하여 디스플레이의 수평 라인의 선명도에 일치시키면, 보다 우수한 최종 이미지를 나타내게 된다.
다른 잠재적인 아티팩트는 사전 선명화 처리 커널을 이용하여 특정 공간 주파수의 대비를 증대시킨 결과로서 발생하는 하이라이트 정보의 클리핑이다. 이러한 아티팩트는 여러 방식으로 해결될 수 있다. 한가지 방법은 확장된 비트 깊이 범위를 이용하여 사전 선명화 처리 단계를 수행한 후에, 수정된 색조판(tonescale)을 적용하여 클리핑된 정보의 적어도 일부를 디스플레이의 색조 범위로 다시 들어오게 하는 것이다. 이러한 색조판 수정은 주어진 상수에 의해 모든 값을 승산함으로써 단순한 이득 계수를 적용하는 것을 포함할 수 있지만, 보다 바림직하게, 보다 복잡한 함수를 적용하여, 중간 크기(midscale)의 대비가 하이라이트 정보의 대비보다 작은 마진만큼 감소될 수 있도록 할 수 있다. 다른 접근법은 이미지 내의 에지의 대비 범위를 판정하고, 상당한 클리핑 아티팩트를 제공하기에 충분히 높은 대비 범위를 가진 충분한 에지가 있는 경우에, 사전 선명화 처리전에 이미지의 대비를 감소시키는 것이다. 또 다른 접근법은 이미지 내의 에지의 컨트라스트 범위를 판정하고, 상이한 사전 선명화 처리 필터 중에서 선택(34)하는 것이다. 상이한 행 구동값이 또한 선택될 수 있다. 이미지 내의 에지의 대비 범위 또는 개수에 따라, 상이한 크기의 행 전극 그룹이 사용될 수 있다. 다른 접근법은 하나 이상의 컬러 채널 내에서 높은 순시적 대비를 가진 이미지에 수직의 블러 함수 또는 대비 감소를 적용하여, 사전 선명화 처리전에 이들 천이(transitions)의 크기를 감소시키는 것을 포함한다.
사전 선명화 이미지 신호 단계(34)를 포함하여, 이미지 프로세싱이 완료되면, 디스플레이 드라이버(20)는 열 드라이버(18)에 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 제공해야 하며(36), 이후에 제어 신호를 열 전극(6)에 제공한다. 제어 신호를 제공(36)하는 몇몇 방법은 데이터 셀렉터(156)에 의해 수행될 수 있으며, 이로써, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 상이한 부분을 출력 버퍼(154)로부터 선택할 기회가 있다. 제어 신호를 제공(36)하는 하나의 방법이 도 11에 도시되어 있다. 이러한 방법을 설명하기 위해, 입력 이미지 신호(22)와 최종 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호가 1 내지 n개의 데이터 행을 가지며, 여기서 디스플레이되어야 하는 데이터 행은 i로 표시될 수 있으며, i는 1과 n 사이의 수로서 가 정한다. 또한, 선택된 32개의 행 전극을 m으로 표시한다. 이러한 방법이 설명됨에 따라, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호는 사전 선명화 처리(34) 후에 출력 버퍼(154)에 기록될 수 있으며, 제어 신호를 제공(36)하는 방법은 이러한 출력 버퍼에 저장된 데이터 상에서 동작할 수 있음을 가정할 수 있다.
도시된 바와 같이, 전형적으로 디스플레이 드라이버(20)는 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 출력 버퍼로부터 획득(80)할 수 있다. 그 다음, 드라이버는 신호를 행 드라이버에 제공할 수 있다. 이러한 신호는 행 전극(1~m)을 활성화(82)할 수 있으며, 여기서 행 드라이버는 적어도 2개의 상이한 구동 레벨을 m개의 행 전극의 그룹에 제공하며, 여기서, 적어도 2개의 구동 레벨은 그들의 중심 부근에 피크를 갖고 또한 피크의 양 측면 상에 보다 낮은 비-제로 값을 갖도록 분포되어 있다. 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 제 1 행은 열 드라이버에 구동 신호를 제공(84)하는데 사용되며, 열 드라이버는 적절한 신호를 열 전극에 제공(86)할 수 있다. 예를 들어, 열 드라이버는, 응답하여 전류가 발광 소자(12)에 흐를 수 있게 하는 전압이 열 전극에 제공되는 시간을 변조할 수 있다. 이와 같이, 이러한 전압 신호에 의해 전류는 열 전극(6)을 통해 발광 소자(12) 및 행 전극(10)(1~m)에 흐를 수 있다. 따라서, 데이터의 제 1 라인이 디스플레이되므로, 동일한 행 및 열 신호가 제 1 시간 간격(이하, t1이라 함) 동안에 행(1~m)에 제공된다. 그 다음, 최소한의 행 전극(1)으로부터 구동값을 제거함으로써, 행을 선택 해제(88)할 수 있다. 후속의 시간 간격(t1) 내에서, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 다음 행을 획득(90)한다. m개의 행 전극의 다음 그룹, 특히 행 전극(2 ~ ((i-1)+m))을 활성화(92)한다. 다시, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호가 사용되어 열 구동 신호를 열 드라이버에 제공(94)하고, 열 드라이버는 신호를 열 전극에 제공(96)할 수 있다. 다시 한번, 행 전극이 선택 해제(98)된다. 이러한 프로세스는, 데이터 매트릭스의 행(i)이 행(i ~ ((i-1)+m)) 상에 디스플레이되는 각각의 시간 간격(ti) 동안에 반복된다. 전체적인 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 디스플레이했는지 여부가 판정(100)된다. 그렇지 않으면, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 다음 행을 획득(90)한다. 전체적인 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호가 디스플레이되었으면, 프로세스는 반복할 것이다. 도 11에 도시된 과정을 따르면, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호 내의 정보의 n 개의 행 각각은, 그들 행이 (m-1)개 행만큼 서로 겹치고, 행 각각은 총 m회 활성화되도록, 디스플레이된다.
또한, 임의의 발광 소자(12)의 순간 피크 휘도가 감소되고, 한번에 단 하나의 라인이 어드레싱되는 패시브 매트릭스 디스플레이의 경우, 각각의 라인이 m회 발광한다는 것을 알아야 한다. 종래의 패시브 매트릭스 디스플레이에서, 플리커(flicker)가 눈에 포착되는 것을 방지하기 위해 적어도 72Hz의 주파수에서 디스플레이를 리프레쉬할 필요가 있다. 그러나, 플리커를 방지하기 위해 필요한 주파수는, 오프 상태 동안에 방출되는 휘도에 대한 순간 휘도의 대비와, 발광 지속 시간 및 발광의 공간적인 분포에 따라 변한다. 순간 휘도는 감소되기 때문에, 대비 는 감소되며, 발광 지속 시간은 증가된다. 따라서, 인지가능한 플리커 없이, 보다 낮은 리프레쉬 레이트를 사용할 수 있다. 리프레쉬 레이트를 60Hz로 감소시키면, EL 디스플레이, 특히 OLED 디스플레이의 캐패시턴스가 충전되어야 하는 온 오프 사이클의 횟수를 감소시킬 수 있으며, 이로써, 자신의 본래 값의 5/6의 비율까지 이러한 소비 전력의 성분을 감소시킬 수 있다.
사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 제공(38)하는 다른 방법은 리프레쉬 레이트를 더 많이 감소시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 행은 상이한 순서로 표시될 수 있다. 이러한 하나의 방법은 후속해서 디스플레이되는 행 전극 그룹(24, 26) 간의 중첩을 보다 적게 하는 것과, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 라인을 디스플레이하는 순서를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 행 전극을 제외한 모든 행 전극에 의해 제 2 행 전극 그룹을 중첩시키는 대신에, 행 전극 그룹을, 임의의 2개의 후속하는 행 활성화 단계에서, 행 전극 그룹의 폭의 절반만큼 중첩시킬 수 있다. 예를 들어, 제 2 시간 간격 동안의 제 1 행 전극이 이전 시간 간격으로부터의 제 3 또는 제 4 행 전극에 중첩하고, 또한 이러한 패턴이 반복되도록, 1, 2, 4, 8, 15, 8, 4, 2, 1을 포함한 9개의 상대적인 행 강도 신호의 세트를 적용하면, 상대적으로 균일한 휘도 패턴이 디스플레이의 단일 스캔 내에 생성될 수 있다. 다음에, 동일 중첩을 사용하지만 그룹의 중심을 1행만큼 변위하여, 디스플레이가 다시 스캔될 수 있다. 이는 모든 행이 스캔되어 이미지를 완성할 때까지 반복될 수 있다.
이러한 방법이 도 12에 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 신호는 1 ~ n개 의 데이터 행을 가지며, 여기서, i는 디스플레이될 데이터 행을 나타낼 수 있음을 가정한다. 그러나, 이러한 접근법에서, i는 1과 n/j 사이의 숫자이며, j는 2개의 연속적으로 도시된 그룹 간의 오프셋 행 전극의 개수에서 1을 뺀 수이다. 행 전극의 그룹마다 선택된 34개의 행 전극은 m으로서 다시 제공되고, 다른 변수 c를 추가로 표시하며, 변수 c는 1에서 j까지 증가한다. 이전 방법에서와 같이, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 제 1 행이 획득(110)된다. 행 드라이버에 신호가 제공되어 행 전극(1~m)이 활성화(112)된다. 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호는 열 드라이버에 신호를 제공(114)하는데 사용된다. 전형적인 OLED 디스플레이에서와 같이, 아주 큰 캐패시턴스를 가진 디스플레이에서, 열 드라이버는 디스플레이의 캐패시턴스를 프리차지(116)한다. 그 다음, 열 드라이버에 의해 열 전극에 전류가 제공(118)되어, 발광 소자에 전류가 흐르게 되어, 디스플레이의 픽셀을 발광시킨다. 필요한 휘도가 생성되었다면, 열은 방전(120)될 수 있다. 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 다음 행이 획득되고 디스플레이될 때, 도 11에 도시된 방법과 도 12에 도시된 방법의 주요 차이점이 발생한다. 도 12에 도시된 방법에서, 다음 시간 간격(t) 동안에, 행 (c+(i-1)*j)의 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호를 획득(122)한다. 행 전극 (c+(i-1)*(j-1)-((m-1)/2) 내지 (c+i*(j-1)+((m-1)/2)))이 활성화(124)된다. 이러한 행 전극 그룹은 j만큼 이전의 행 전극 그룹에 중첩하며, 제공된 이미지 데이터는, 현재, 데이터 매트릭스 내의 이전 행 아래의 (j-1) 행임을 알아야 한다. 따라서, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호의 행은 스킵되고, 디스플레이의 후속 스캔에 제공될 수 있다. 행 (c+(i-1)*j)에서의 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호는 열 드라이버에 신호를 제공(126)하는데 사용된다. 다시 한번, 열 드라이버는 디스플레이를 프리차지(128)하고, 전류를 제공(130)하여 디스플레이의 픽셀을 발광하고, 디스플레이의 열을 방전(132)한다. 제 1 스캔이 완료되었는지 즉, i가 최대값에 도달했는지를 판정(134)하며, i는 증분되며(140), 데이터의 다음 행이 획득(122)된다. i가 최대값에 도달하고, 제 1 디스플레이 스캔이 완료되었다고 판정(134)되면, c가 자신의 최대값을 획득했는지 여부를 판정(136)한다. c가 최대값을 획득하지 못했다면, c는 1만큼 증분(138)되고, i는 1로 설정(142)되고, 데이터의 다음 행이 획득(136)된다. c가 최대값에 도달했다고 판정되면, 프로세스는 데이터의 제 1 행을 획득(110)함으로써 다시 시작할 것이다.
도 12의 과정을 따르면, 이전 방법에서와 같이 다수의 동일한 장점이 달성된다. 그러나, 스크린 상에 그려진 공간 휘도 패턴에 차이가 있다. 가장 현저하게는, j개의 낮은 공간 해상도 이미지가 하나씩 디스플레이되고, 사람의 눈에 의해 서로 더해졌을 때, 결과적으로 인식가능하게 높은 공간 주파수 정보를 가진 이미지로 된다. 이러한 공간적 패턴으로 인해, 디스플레이의 리프레쉬 레이트가 상당히 감소될 수 있다. 예를 들어, j=2일 때, 몇몇 정보가 72Hz의 주파수(예를 들어, 스캔당 32Hz, 각각의 이미지 리프레쉬는 2 스캔으로 구성됨)에서 디스플레이 상의 각 픽셀에 여전히 기록되기 때문에, 리프레쉬 레이트는 36Hz로 용이하게 감소될 수 있다. 또한, j=3일 때, 리프레쉬 레이트는 24Hz로 더 감소될 수 있다. 종종 이러한 형태의 디스플레이는 24Hz의 비율에서 새로운 이미지 갱신을 수신할 수 있음을 알 아야 한다. j=3인 이러한 접근법을 이용한 이러한 디스플레이에 의해, 입력되는 이미지가 동일한 레이트로 처리 및 디스플레이될 수 있다. 상술한 바와 같이, 디스플레이의 캐패시턴스가 충전되어야 하는 사이클의 횟수를 더 감소시키고, 이에 따라, 디스플레이의 전력 소비를 상당히 감소시킬 수 있기 때문에, 이러한 리프레쉬 레이트의 감소는 상당한 의미가 있다. 사실, 이러한 캐패시턴스 전력 낭비는 1/j만큼 감소시킬 수 있다.
대부분의 디스플레이에서, 다른 이미지 프로세싱이 또한 수행될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 미국 특허 출원 제 10/320,195 호에 개시된 RGBW 발광 소자를 이용하는 디스플레이에서, RGB 입력 이미지 신호를 수신하여, 목표로 하는 디스플레이 휘도에 대해 RGB 입력 이미지 신호를 선형화하고, 선형화된 RGB 입력 이미지 신호를 선형화된 RGBW 입력 신호로 변조하는데 필수적일 수 있다. 일반적으로, 도 3에 제시된 방법은, 이러한 이미지 프로세싱이 수행된 후에 사용될 수 있다. 도 3의 방법은 수행될 수 있는 선형화된 데이터에 대해 수행될 수 있고, 종종 작은 코드값의 변화는 큰 코드값의 변화보다 작은 휘도 변화에 대응하는 비선형 데이터에 대해 수행되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 시스템은 EL 디스플레이를 포함한다. 이러한 디스플레이는 한 쌍의 전극 사이의 어드레스가능 요소의 2차원 어레이를 형성하는데 사용될 수 있는 전자 발광 디스플레이일 수 있다. 이들 디바이스는, Tang 등에 의해 1988년 9월 6일에 발행된 미국 특허 제 4,769,292 호와, VanSlyke 등에 의해 1991년 10월 29일에 발행된 미국 특허 제 5,061,569 호를 포함한 종래 기술에 개시된 발광층과 같이, 무기 발광층과 함께, 전형적으로 전자 수송층 및 유기 정공 수송층을 포함한 순수 유기 소분자 또는 폴리머 물질을 사용하는 전자 발광층(8)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 전자 발광층(8)은, Bawendi 등에 의해 2005년 3월 1일에 발행된 미국 특허 제 6,861,155 호에 개시된 발광층과 같은, 무기 발광층과 함께, 전형적으로 유기 전자 수송층 및 유기 정공 수송층을 포함한 유기 및 비유기 물질의 조합으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 전자 발광층(8)은, "Quantum Dot Light Emitting Layer"의 제목으로 2005년 9월 14일자 출원되어 계류중인 미국 특허 출원 제 11/226,622 호에 개시된 디바이스와 같은 완전 비유기 물질로 형성될 수 있다.
디스플레이는 또한, 행 및 열 전극을 사용할 수 있으며, 이는 물질 어레이로부터 형성된다. 전형적으로, 열 전극보다는, 동시에 발광되는 보다 많은 발광 소자에 전류를 수송하는 행 전극은 금속으로 구성된다. 일반적으로 알려지고 적용된 금속 전극은 은과 알루미늄으로 형성된 전극을 포함한다. 전극이 캐소드로서 작용할 때, 이들 금속은 낮은 일함수 금속과 합금되거나, 낮은 일함수 전자 주입층과 함께 사용될 수 있다. 행 또는 열 전극 중 적어도 하나는 투명 또는 반투명인 물질로 형성되어야 한다. 적절한 전극은 ITO 및 IZO과 같은 금속 산화물 혹은 은의 박막층과 같은 초박막 금속을 포함한다. 이들 전극의 저항을 감소시키기 위해, 이들 전극과 전기적으로 접촉하는 추가의 불투명 버스 바가 형성될 수 있다.
또한, 기판은 거의 임의의 물질로 형성될 수 있다. 투명 또는 반투명 전극이 기판 상에 직접 형성될 때, 기판은 유리 또는 클리어 플라스틱 등의 투명 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 기판은 투명 또는 불투명일 수 있 다. 도시되어 있지 않지만, 일반적으로 이러한 디스플레이는 기계적, 산소 및 습기 보호를 위해 추가층을 포함할 수 있다. 이러한 형태의 보호층을 제공하는 방법은 공지되어 있다. 기판으로부터 가장 먼 전극의 패터닝을 가능하게 하는 패시브 매트릭스 OLED 디스플레이의 제조 동안에 통상 사용되는 기둥(pillar) 등의 기계적인 구조물이 본 명세서의 도면에 또한 도시되어 있지 않다.
본 발명은 EL 디스플레이에 대해 특별히 설명했지만, 본 발명의 방법은 다른 디스플레이 기술과 함께 유용하게 사용될 수 있다. 필드 방출(field emission) 또는 표면-전도-이미터-디스플레이를 포함한, 대부분의 발광 디스플레이 기술에서 전형적인, 특히, 전류 흐름을 필요로 하는 디스플레이 기술은 본 발명의 측면으로부터 장점을 얻을 수 있다. 본 발명은, 전류 흐름을 필요로 하지 않지만, 개별적인 발광 소자를 ON에서 OFF로 사이클링할 때 캐패시턴스 손실을 제공하기에 충분히 박막인 셀을 가진 디스플레이 기술에서 보다 큰 잇점이 있다.
본 발명은 특정의 바람직한 실시예를 특히 참조하여 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 알아야 한다.

Claims (13)

  1. 입력 이미지를 수신하고 상기 입력 이미지를 처리하여 상기 처리된 이미지를 디스플레이하는 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템으로서,
    (1) 열 전극 어레이와, 상기 열 전극 어레이에 수직으로 배향된 행 전극 어레이와, 상기 열 전극 어레이와 상기 행 전극 어레이 사이에 위치한 전자 발광층을 구비하는 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이로서, 각 열 전극과 행 전극의 교차점이 각각의 발광 소자를 형성하는 상기 패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이와,
    (2) 서로 다른 시간에 상기 행 전극 어레이 내의 서로 다른 행 전극 그룹들에게 개별적인 신호를 제공하는 하나 이상의 행 드라이버로서, 상기 행 전극의 각 그룹은 적어도 5개의 행 전극을 구비하고, 각 그룹의 행 전극은 상기 그룹의 중심 또는 그 부근의 행 전극(들)이 더 높은 피크 신호 레벨을 수신하고 상기 그룹의 나머지 행 전극이 더 낮은 피크 신호 레벨을 수신하도록 분배된 신호 레벨들과, 상기 그룹의 중심 또는 그 부근의 행 전극(들)로 멀어질수록 증가하고 상기 그룹의 나머지 행 전극에 인가되는 신호는 감소후 2차 최대값까지 증가한 다음 다시 감소하는비-제로(nonzero) 신호 레벨을 동시에 수신하는 상기 하나 이상의 행 드라이버와,
    (3) 상기 입력 이미지 신호를 수신하고 상기 입력 이미지 신호를 처리하여, 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호(a presharpened image control signal)를 제공하는 디스플레이 드라이버와,
    (4) 신호가 상기 행 전극 그룹들에게 제공됨과 동시에, 상기 사전 선명화 처리된 이미지 제어 신호에 응답하여 상기 열 전극 어레이 내의 복수의 열 전극들에게 신호를 제공함으로써, 행 신호 및 열 신호의 동시 인가(concurrence)에 의해 각각의 발광 소자가 광을 생성하도록 하는 하나 이상의 열 드라이버를 포함하는
    패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템.
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  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 행 전극들에 대해 평행한 방향의 상기 디스플레이 드라이버는 상기 입력 이미지 신호를 추가로 블러(blur)하는
    패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    행 전극의 제 2 그룹은 행 전극의 제 1 그룹과 중첩하는
    패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 행 전극의 제 2 그룹은, 상기 제 1 그룹에서의 행 전극 신호 레벨들의 분포와 상기 제 2 그룹에서의 행 전극 신호 레벨들의 분포의 합이 중심에서 평탄한 분포를 형성하도록, 상기 행 전극의 제 1 그룹과 중첩하는
    패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이된 이미지는 60Hz보다 작은 레이트로 리프레쉬(refresh)되는
    패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 행 전극에 제공되는 상기 신호는 이산적인(discrete) 복수 레벨 신호이며,
    상기 열 전극에 제공되는 상기 제어 신호는 펄스 폭 변조된 신호인
    패시브 매트릭스 전자 발광 디스플레이 시스템.
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